التحكم في التآكل الداخلي في الحلقة الثانوية لأنظمة التبريد السائل في مراكز البيانات هو مجموعة الإجراءات الهندسية التي تضبط التوافق والتآكل الكهروكيميائي والترسبات بين مائع التبريد (سائل مائي PG25/EG25 أو مائع فلوري عازل) والأسطح المعدنية المبتلّة (ألواح التبريد النحاسية، الحوامل الألمنيومية، الأنابيب الفولاذية غير القابلة للصدأ، وصلات اللحام، أجسام المضخات الحديدية الزهرية). الهدف هو إبقاء نوعية الماء وتركيز المثبّط وعزل المعادن المختلفة ضمن نافذة مسموح بها حتى لا ترفع التنقر أو التآكل الجلفاني أو الأغشية الحيوية (MIC) أو الجسيمات المقاومة الحرارية ولا تسبب تسريبات.
TL;DR — أساس التصميم هو GB/T 48023-2026 مع قواعد OCP للجهة الثانوية؛ وأذرع الضبط العملية هي كيمياء المائع ونوعية الماء وعزل المعادن.
أرقام وحدود رئيسية
- صدر GB/T 48023-2026 (التبريد السائل بألواح التبريد) في 2026-07-30 ويبدأ العمل به في 2027-02-01؛ وتأتي حدود مائع التبريد في الملحق المعياري A.
- تحتوي الحلقة الثانوية النموذجية على 5 معادن مبتلّة: نحاس (T2/C11000)، ألمنيوم (6063/3003)، فولاذ مقاوم للصدأ (304/316L)، مادة لحام (Sn-Ag-Cu أو Sn-Bi/Cu-P خالية الفضة)، وحديد زهر أو بلاستيك هندسي للمضخة وخرية التمدد.
- PG25 = 25% غليكول بروبلين + 75% ماء منزوع الأيونات؛ موصلية ماء DI ≤ 5 μS/cm، ماء الإحلال ≤ 600 μS/cm، ماء الدوران ≤ 2000 μS/cm عند pH 6.8–8.5.
- فقد الوزن الساكن وفق ASTM D1384-24 / SAE J1034 / ASTM D3306 (88 درجة، 336 ساعة): اللحام ≤ 30 mg/سنة، الألمنيوم ≤ 30 mg/سنة، النحاس ≤ 90 mg/سنة، الحديد الزهر ≤ 90 mg/سنة، النحاس الأصفر ≤ 100 mg/سنة، الفولاذ ≤ 120 mg/سنة.
- فرق جهد الدائرة المفتوحة Cu–Al نحو 0.60–0.75 V مقابل SCE في NaCl 3.5%؛ مع مهبط كبير (Cu) ومصعد صغير (Al) يمكن تضخيم معدل التنقر 3–10 مرات.
- إجمالي العدد الحيوي ≤ 1×10⁵ CFU/mL؛ تُعالَج عند 1×10⁴ CFU/mL بجرعة صادمة من الأيزوثيازولينون (IT/CMIT) 100–200 ppm ثم يُزال الغشاء الحيوي.
- القطر الهيدروليكي للقنوات الدقيقة 0.5–2.0 mm؛ يُبقي NAS 1638 ≤ الفئة 7 (≈ ISO 4406 15/13/10) — والجسيمات فوق 300 μm ترفع خطر الانسداد.
- نقطتا التجمد والغليان لـ PG25: نحو −12 درجة / نحو 104 درجة.
المعايير وطرق الاختبار
GB/T 48023-2026 والمرجع OCP
يُعد GB/T 48023-2026 أول معيار وطني يغطي بشكل منهجي وحدة توزيع التبريد CDU وأنابيب الجهة الثانوية وألواح التبريد والوصلات السريعة؛ ويحدد الملحق المعياري A متطلبات واختبارات مائع التبريد الثانوي. وكان الأساس الصناعي السابق يأتي من مواصفات OCP للنسخ DRC وSSLC، ولكل منها خمس مجموعات تحكم لمائع الجهة الثانوية: pH والموصلية وفقد الوزن الناتج عن التآكل والأحياء الدقيقة والجسيمات.
اختبارات توافق المواد
يتم التوافق مع المعادن وفق ASTM D1384-24 (فقد الوزن الساكن في الزجاج، 88 درجة، 168 ساعة و336 ساعة)، ويُقيَّم مقابل حدود كل معدن وفق ASTM D3306 / SAE J1034. أما المواد اللافلزية (EPDM/NBR/POM/PPS) فتُقيَّم وفق ASTM D471 بالتغير الحجمي وتغير الصلادة؛ والاستقرار الحراري والتأكسدي وفق ASTM D5525 / D6580؛ والرغوة وفق GB/T 12579؛ والفعالية المضادة للبكتيريا وفق ASTM E2180 / ISO 22196 مع عد المستعمرات GB 4789.2.
الكيمياء الكهربائية والمراقبة الميدانية
تُرتَّب الأزواج Cu–Al وCu–الفولاذ المقاوم والفولاذ–الفولاذ المقاوم وفق ASTM G71 (السلسلة الجلفانية) ويُقيَّم جهد التنقر وفق ASTM G59. تعتمد المراقبة الميدانية الموصلية (لحظية) وpH (أسبوعيا) وجهد الأكسدة والاختزال ORP (يوميا) والعدد الميكروبي (شهريا) ورقائق التآكل (ربع سنويا). وعلى جهة CDU يُركَّب مرشح غشائي 0.2 μm وراتنج مصقول بالتبادل الأيوني لإبقاء موصلية DI ≤ 5 μS/cm على المدى الطويل.
حدود المائع ونوعية الماء
كيف تقرأ الحدود
الموصلية وpH والقلوية الاحتياطية للمثبّط هي المؤشرات الثلاثة سريعة التغير. ارتفاع الموصلية بدفع من Cl⁻/SO₄²⁻ يشير إلى تلوث داخل، بينما ارتفاع الحديد/النحاس/الألمنيوم المذاب يشير إلى تآكل نشط؛ ويتغير الإجراء التصحيحي، لذا قِس كلاهما مع ORP.
| المعامل | القيمة / الوحدة | المصدر |
|---|---|---|
| موصلية ماء DI | ≤ 5 μS/cm | دليل SGS للتبريد السائل، 2026-08 |
| موصلية ماء الإحلال | ≤ 600 μS/cm | GB 50050 / بيانات المشروع |
| نطاق ماء الدوران | ≤ 2000 μS/cm عند pH 6.8–8.5 | إدارة ماء الدوران SGS |
| أيونات Ca/Mg/Cl المذابة | ≤ 300 mg/L | مواصفة ماء المشروع |
| العكارة / العوالق الصلبة | ≤ 10 NTU / ≤ 20 mg/L | مواصفة ماء المشروع |
| إجمالي العدد الحيوي | ≤ 1×10⁵ CFU/mL (العلاج عند 1×10⁴) | GB 4789.2 / الميدان |
| ASTM D1384 اللحام / الألمنيوم | ≤ 30 mg/سنة | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| ASTM D1384 النحاس / الحديد الزهر | ≤ 90 mg/سنة | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| ASTM D1384 النحاس الأصفر / الفولاذ | ≤ 100 / 120 mg/سنة | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| جهد Cu–Al للدائرة المفتوحة | 0.60–0.75 V مقابل SCE (NaCl 3.5%) | السلسلة الجلفانية ASTM G71 |
| تجمد / غليان PG25 | ≈ −12 درجة / ≈ 104 درجة | دليل موائع التبريد |
| القطر الهيدروليكي للقنوات | 0.5–2.0 mm (غالباً 0.8–1.2 mm) | OCP DRC / SSLC |
| الجسيمات NAS 1638 / ISO 4406 | NAS ≤ 7 / ISO ≈ 15/13/10 | القبول الميداني |
التآكل الجلفاني وأثر المساحة
اختيار الزوج الجلفاني
الزوج الذي يحسم عمر الخدمة هو لوح التبريد النحاسي مقابل الحامل الألمنيومي / جسم الوصلة السريعة، والنحاس مقابل الأنابيب الفولاذية المقاومة. يبلغ فرق الجهد بين النحاس (≈ +0.32 V مقابل SCE) والألمنيوم (≈ −0.35 V) نحو 0.67 V؛ ومع وجود مسار سائل متصل بلا عزل تتدفق تيارات جلفانية بالملي أمبير حتى عند موصلية 200–2000 μS/cm.
قاعدة نسبة المساحة
المهبط الكبير مع المصعد الصغير هو أسوأ الأحوال. لوح التبريد النحاسي (مهبط) مقابل جسم وصلة سريعة ألمنيومي (مصعد، نسبة المهبط:المصعد تصل إلى 15:1–30:1) قد ينقر ويُثقَب خلال 12–24 شهراً. ومن الإصلاحات ثلاثة: عزل Cu–Al بحلقات نايلون/PEEK/EPDM؛ أو الأكسدة الصلبة للألمنيوم (20–25 μm) أو طلائه بمسحوق إيبوكسي عازل؛ أو تحويل الجسم إلى نحاس مطلي بالنيكل أو 316L لمضاهاة جهد اللوح.
أنظمة المثبّطات
- نوع السيليكات: ودود للألمنيوم والحديد الزهر ويكوّن غشاءً بسرعة، لكنه ضعيف على النحاس وعرضة للقشور في الماء العسر الساخن؛ الجرعة النموذجية SiO₂ 800–1500 ppm.
- نوع الأحماض العضوية (OAT): ديكانوات / 2-إيثيل هكسانوات / سوبيرات، غشاء رقيق بأثر حراري ضئيل ومتوافق مع Cu-Al-الفولاذ — وهو المسار المفضل لألواح التبريد.
- OAT هجين (كربوكسيلات + موليبدات): يضيف Na₂MoO₄ 500–800 ppm لهامش التنقر في الحديد الزهر بدوائر مضخة CDU.
- يجب دائماً إقران القاعدة بمُخَمِّل للنحاس مثل البنزوتريازول (BTA) مع مضاد رغوة ومطهر حيوي بجرعة صادمة.
إيقاع إدارة نوعية الماء
افحص CDU أسبوعياً؛ وأجرِ لوحة مختبرية شهرية كاملة (pH والموصلية والعكارة وCl⁻ وSO₄²⁻ والصلادة والعدد الميكروبي والقلوية الاحتياطية)؛ وعلّق رقائق ربع سنوية (Cu وAl والفولاذ واللحام ×2 لكل منها)؛ وكل ستة أشهر تحقق من ΔP لوح التبريد والانحراف في تدفق الفروع. المطهر الحيوي يُعطى بجرعة صادمة: IT/CMIT 100–200 ppm تُبقى 12–24 ساعة ثم يُجرى استبدال كامل أو تجريد بالفحم/الراتنج. غطِّ خزان التمدد بالنيتروجين إلى 0.02–0.05 MPa (ضاغط) لإبقاء الأكسجين المذاب دون 3 mg/L.
الطلاء ومعالجة السطح
أين يفيد الطلاء — وأين لا يفيد
لا تعتمد على طلاء السطح المبتلّ الملامس لمائع التبريد: فالقنوات الدقيقة النحاسية تُصان بالتخميل والمثبّط، وأي طلاء داخل القناة يرفع المقاومة الحرارية ويكوّن عند الثقوب خلية مهبط كبير/مصعد صغير. تكمن القيمة الحقيقية للطلاء في الأجزاء غير المبتلّة — إطار الخزانة والحوامل الألمنيومية والأنابيب الخارجية وغلاف خزان التمدد وهيكل CDU — ويُحدَّد لها ISO 12944 الداخلية منخفضة الخطورة C1–C2.
عزل الحامل الألمنيومي
للحوامل وأجسام الوصلات السريعة الألمنيومية استخدم الأكسدة الصلبة 20–25 μm مع إغلاق وحلقات عزل EPDM/PTFE، أو معالجة تحويلية خالية من الكروم مع مسحوق إيبوكسي 60–80 μم بمقاومة حجمية ≥ 1×10¹² Ω·cm. ويجب قطع التلامس الكهربائي تماماً عند الواجهة بين لوح النحاس والحامل الألمنيومي — التثبيت الميكانيكي فقط.
أنماط الأعطال ومعاييرها
منطق التشخيص
اقرأ الأعراض بحسب المعدن والموقع: ترسبات زرقاء خضراء عند مداخل القنوات تدل على تنقر النحاس من Cl⁻؛ وبقايا بيضاء قطنية عند مفصل Cu–Al تدل على هجوم جلفاني للألمنيوم؛ ورمادي أسود حول اللحام يدل على هجوم الشقوق تحت pH منخفض؛ وغشاء لزج مع صدأ يدل على MIC؛ وارتفاع ΔP يدل على الجسيمات؛ والصدأ الأحمر والماء الأصفر يدلان على هجوم الأكسجين على الفولاذ.
| العطل | العلامة الظاهرة | الحد | العلاج |
|---|---|---|---|
| تنقر النحاس | نقر عند المدخل، ترسب أزرق أخضر | Cl⁻ > 50 mg/L أو ORP > +400 mV | استبدال المائع + فحم + راتنج، إبقاء Cl⁻ < 20 mg/L |
| هجوم جلفاني على الألمنيوم | بقايا بيضاء عند التلامس، نقر موضعي | Cu–Al > 0.5 V | إضافة حلقة EPDM/PEEK، أكسدة 20–25 μm |
| هجوم شقوق اللحام | رمادي أسود عند وصلة التوصيل | pH 100 mg/L | رفع pH إلى 8.0–8.5، لحام Sn-Bi خالٍ من الفضة |
| تآكل بسبب الأحياء الدقيقة | غشاء لزج، صدأ موضعي | العدد > 1×10⁴ CFU/mL | جرعة IT/CMIT 100–200 ppm + استبدال |
| انسداد بالجسيمات | ارتفاع ΔP > 15% / انحراف التدفق > 10% | > 300 μm وNAS > 8 | تركيب مرشح 0.2 μm + غسيل عكسي |
| هجوم الأكسجين | صدأ أحمر على المضخة، ماء أصفر | O₂ المذاب > 3 mg/L | تغطية بالنيتروجين 0.02–0.05 MPa |
التشغيل والمراقبة
القياس الأساسي
المراقبة الدنيا القابلة للتطبيق: الموصلية ودرجة الحرارة لحظياً، وpH/ORP محمول أسبوعياً، وشريحة ميكروبية شهرية، ورقائق تآكل ربع سنوية تُقارن بحدود فقد الوزن في ASTM D1384.
فاصل الاستبدال
ثلاث إلى خمس سنوات نموذجي إذا بقيت القلوية الاحتياطية ≥ 6 mL والعدد دون 1×10³ CFU/mL؛ وقلّص الفاصل إلى النصف إذا هبطت القلوية الاحتياطية دون 3 mL أو هبط pH المستقر دون 7.5.
أسئلة متكررة
هل يمكن صبّ مانع تجمد السيارات؟
لا. يحمل مائع تبريد السيارات حزمة عالية من السيليكات/الفوسفات (SiO₂ 2000–3000 ppm) تسد القنوات الدقيقة، والنسخ OAT تحتوي موليبدات/بورات تصبغ النحاس على المدى الطويل وتفتقر إلى BTA للنحاس. استخدم مائعاً ثانوياً مخصصاً: PG25/EG25 مع كربوكسيلات وBTA ومضاد رغوة ومطهر حيوي.
ارتفاع الموصلية: تلوث أم تآكل؟
احكم باستخدام ORP ومحتوى الأيونات المعدنية. ارتفاع Cl⁻/SO₄²⁻ يعني تلوثاً داخلاً (ماء، بقايا مناولة، منظفات)؛ وارتفاع الحديد/النحاس/الألمنيوم المذاب يعني ذوباناً بالتآكل. التلوث → استبدال + راتنج؛ التآكل → ضبط pH + إعادة تعبئة المثبّط + إعادة فحص الرقائق.
هل يُوصل لوح النحاس مباشرة بالأنابيب الفولاذية المقاومة؟
نعم، إذا لم يكن ألمنيوم في الحلقة. فرق جهد Cu–الفولاذ المقاوم نحو 0.2 V في NaCl 3.5% — زوج متوسط يُضبط عادةً بـ BTA + كربوكسيلات. وإذا أُضيف الألمنيوم ليتكوّن مثلث Cu-Al-الفولاذ المقاوم، يصبح الألمنيوم القطب التضحيوي ويجب عزله.
ماء DI نقي بلا مثبّط — هل هو آمن؟
لا. الموصلية المنخفضة تؤخر القشور ومسارات التيار فحسب؛ فماء DI مذيب جائع يذيب الغشاء الخامل للنحاس/الألمنيوم باستمرار، وخلال أسابيع يعيد المعدن المذاب الموصلية إلى 200–500 μS/cm. PG25/EG25 + كربوكسيلات + BTA هي التركيبة الدنيا.
كم مرة يُستبدل المائع كلياً؟
كل ثلاث إلى خمس سنوات ما دامت القلوية الاحتياطية ≥ 6 mL والعدد < 1×10³ CFU/mL. واقصره إلى 18–24 شهراً مع صقل بالراتنج وتكوين غشاء مبدئي إذا هبطت القلوية الاحتياطية دون 3 mL أو هبط pH المستقر دون 7.5.
آخر تحديث: 2026-10-08 | أعدّتها شركة Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. مرجع تقني لأغراض B2B فقط؛ شروط التجارة EXW / FOB — لا تجزئة ولا DDP ولا مستودعات خارجية.